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日军在攻下第52军两处警戒阵地的同时，也攻占了第52军在新墙河北岸下燕安、马家院等前进阵地的重要据点，第52军部队则被迫撤退到新墙河南岸地区继续坚守，关麟征在接到第52军在新墙河北岸全部警戒阵地和前进阵地失陷的报告后，立即命令第37军除留下1个师守备营田之外，其余皆全部调至新墙河南岸一带，协同第52军余部全力守备新墙河南岸阵地，决死不得再退，而第37军原防线则交由前来增援的第70军接替守备。
9月23日清晨，日军第6师团和奈良支队先是集中80多门火炮向防守新墙河南岸的第52军第2师阵地猛烈炮击，炮击一小时后炮火延伸继续攻击，日军的第6师团则在师团长稻叶四郎中将的亲自指挥下，从七步塘附近开始强渡新墙河，但是遭到了国军守备部队的顽强阻击，激战至日落时分双方仍然在新墙河一线对峙着，日军在付出了千余人的伤亡代价仍然没能前进半步。
就在战况胶着的时候，日军突然又使出一手杀招，那就是由上村支队奇袭营田。
战后据冈村宁次回忆：“此次会战，我最注意的是驻在江北的第3师团抽出来的上村支队的行动。因为该部队既不熟悉江南的地形，又要进入洞庭湖地区在敌前登陆作战，而且要求他们采取大胆行动，楔入敌军的侧背，以突然袭击的方式迅速击溃中国军队。最初还仰仗着海军方面的协助作战，同时将当时被免去关东军参谋职务而转入我军司令部的迁政信中佐，派往该支队担任主要幕僚。9月23日拂晓，接到该支队在营田登陆成功的紧急报告时，我心里这才放下了心。其后该支队以机动舟艇圆阵突破敌阵等特殊战例，成功地威胁了中国军队主力的退路。”